JP4405230B2

JP4405230B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4405230B2
Application number: JP2003362058A
Authority: JP
Inventors: 理人大橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2003-10-22
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2023-10-22
Also published as: JP2005128161A

Description

本発明は、互いに異なった色の有彩色トナー像がそれぞれ形成される複数のカラー用感光ドラムと、黒トナー像が形成される１つの黒用感光ドラムと、各カラー用感光ドラムにそれぞれ同心状に配置され、その各カラー用感光ドラムと共に回転するカラー用ギアと、黒用感光ドラムに同心状に配置され、その黒用感光ドラムと共に回転する黒用ギアと、各カラー用ギアを回転駆動すべく、その各カラー用ギアに噛み合うカラー用駆動ギアと、黒用ギアを回転駆動すべく、該黒用ギアに噛み合う黒用駆動ギアとを具備し、カラー用感光ドラムと黒用感光ドラムを回転駆動してそのカラー用感光ドラムと黒用感光ドラムに有彩色トナー像と黒トナー像をそれぞれ形成し、その各トナー像を転写材に重ねて転写してカラー画像を得るカラーモードと、カラー用感光ドラムを停止させ、黒用感光ドラムを回転駆動して該黒用感光ドラムに黒トナー像を形成し、該黒トナー像を転写材に転写して黒画像を得るモノクロモードとを選択可能であって、前記複数のカラー用ギアと黒用ギアは、放射状に延びる同数のリブをそれぞれ有している成形品より成る画像形成装置に関する。

電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は、複数の感光ドラムが並んで配置されていることからタンデム方式のカラー画像形成装置とも称せられている。かかる画像形成装置は、各感光ドラムに形成された各色のトナー像を記録媒体より成る転写材に直に重ねて転写する直接転写方式の画像形成装置と、各感光ドラムに形成されたトナー像を中間転写体より成る転写材に重ねて転写し、その重ねトナー像を記録媒体に転写する中間転写方式の画像形成装置とに分けられる。

いずれの方式の画像形成装置においても、モノクロモード時には、カラー用感光ドラムは停止しているので、各カラー用感光ドラムにトナー像を形成するためのプロセス機器の負担を軽減でき、その寿命を伸ばすことが可能である。

ところで、各感光ドラムと同心状に配置されて、その感光ドラムと共に回転駆動されるカラー用ギアと黒用ギアが放射線状に延びるリブを備えた成形品より成ると、その成形直後の収縮の仕方の相違により、リブの存在する部分の半径が、他の部分の半径よりも小さくなる。このため、カラー用ギアと黒用ギアの半径がその周方向において一定とならず、半径の大なる部分と半径の小なる部分ができる。このため、カラー用ギアと黒用ギアを、等角速度で回転するカラー用駆動ギアと黒用駆動ギアとによって回転駆動したとしても、カラー用ギアと黒用ギアに速度変動が生じ、これによって転写材に転写されたトナー像に色ずれが発生し、その画質が劣化する欠点を免れない。

本発明は、上述した新規な認識に基づきなされたものであって、その目的とするところは、簡単な構成によって、カラー用ギアと黒用ギアのリブに基因するトナー像の色ずれの発生を効果的に抑えることのできる冒頭に記載した形式の画像形成装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置において、前記黒用駆動ギアが黒用ギアの最小径部分に噛み合っているとき、カラー用駆動ギアもカラー用ギアのほぼ最小径部分に噛み合うように、黒用駆動ギアとカラー用駆動ギアの位置を設定すると共に、互いに隣り合うカラー用感光ドラムと黒用感光ドラムの転写位置間の距離をＬ、各カラー用ギアと黒用ギアにそれぞれ設けられたリブの数をｋ、カラー用感光ドラムと黒用感光ドラムの直径をＤ、ｎを整数としたとき、
Ｌ≒ｎ（πＤ／ｋ）
を満たすように、Ｌ，ｋ及びＤを設定し、カラーモード時には、カラー用ギアの周方向におけるリブの位置と、黒用ギアの周方向におけるリブの位置とがほぼ一致するように、カラー用ギアと黒用ギアが配置されていて、前記複数のカラー用ギアは、その周方向における各リブの位置がほぼ一致するように組み付けられ、前記モノクロモードからカラーモードにモードが切り換えられるとき、そのカラーモードの実行に先立って、黒用ギアの周方向におけるリブの位置を、カラー用ギアの周方向におけるリブの位置にほぼ一致させる制御手段を具備し、該制御手段は、１つのカラー用ギアのリブを検知するカラー用センサと、黒用ギアのリブを検知する黒用センサとを有し、前記カラー用センサが、回転するカラー用ギアのリブを検知したとき、該カラー用ギアを停止させ、前記黒用センサが、回転する黒用ギアのリブを検知したとき、黒用ギアを停止させるように構成されていることを特徴とする画像形成装置を提案する。

本発明によれば、カラー用ギアと黒用ギアのリブに基因するトナー像の色ずれの発生を効果的に抑えることができる。

図１は、タンデム方式であって、直接転写方式の画像形成装置の一例を示す概略図である。ここに示した画像形成装置は、その本体１内に互いに平行に配置された複数の感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫを有している。ここでは４本の感光ドラムが設けられ、そのうちの３本の感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃの周面に、イエロートナー像、マゼンタトナー像及びシアントナー像の各有彩色トナー像がそれぞれ形成され、感光ドラム３ＢＫには黒トナー像が形成される。感光ドラム３Ｙ乃至３ＢＫの直径は全て等しく設定されている。かかる感光ドラム３Ｙ乃至３ＢＫに対向して記録媒体搬送ベルト４が配置され、この記録媒体搬送ベルト４は、複数の支持ローラ５，６，７に巻き掛けられて矢印Ａ方向に走行駆動される。

各感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫ上にトナー像を形成する構成と、その作用は実質的に全て同一であるため、ここでは感光ドラム３Ｙの周面にトナー像を形成する構成だけを説明する。この感光ドラム３Ｙは図１における反時計方向に回転駆動され、このとき帯電装置９によって感光ドラム表面が所定の極性に帯電される。次いで、その帯電面に、露光装置１０から出射する光変調された書き込み光（図の例ではレーザ光Ｌ）が照射される。これによって感光ドラム３Ｙに静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置１１によってイエロートナー像として可視像化される。

一方、画像形成装置本体１の下部に配置された給紙部１５から、転写紙又は樹脂フィルムなどから成る記録媒体Ｐが矢印Ｂで示す方向に送り出され、その送り出された記録媒体Ｐは、レジストローラ対１２の回転によって所定のタイミングで感光ドラム３Ｙとその感光ドラム３Ｙに当接した記録媒体搬送ベルト４の間に送り込まれ、記録媒体搬送ベルト４に担持されて搬送される。このとき、記録媒体搬送ベルト４を挟んで、感光ドラム３Ｙにほぼ対向する位置に配置された転写装置１３の作用によって感光ドラム３Ｙ上のイエロートナー像が記録媒体Ｐ上に転写される。記録媒体Ｐに転写されず、感光ドラム３Ｙ上に残された転写残トナーは、クリーニング装置１４によって除去される。記録媒体Ｐは、感光ドラムからトナー像を転写される転写材の一例を構成するものである。

全く同様にして、他の感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫ上にマゼンタトナー像、シアントナー像及び黒トナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像が、イエロートナー像の転写された記録媒体Ｐ上に順次重ねて転写される。このようにして４色の未定着トナー像を担持した記録媒体Ｐは、記録媒体搬送ベルト４を離れた後、定着装置２を通過し、このときそのトナー像が熱と圧力の作用によって記録媒体Ｐ上に定着される。定着装置２を通過した記録媒体は排紙部１７上に排出される。記録媒体搬送ベルト４に付着したトナーは、ベルト用のクリーニング装置１６により除去される。このようにして、カラー画像の形成された記録媒体を得ることができる。

以上の動作が記録媒体にカラー画像を形成するカラーモードであるが、図示した画像形成装置は、このカラーモードのほかに記録媒体上に黒の単色画像を形成するモノクロモードを選択することもできる。モノクロモード時には、記録媒体搬送ベルト４が、有彩色トナー像の形成される感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃから離され、黒トナー像の形成される感光ドラム３ＢＫにのみに当接する。しかも、この感光ドラム３ＢＫ以外の感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃは回転せず、感光ドラム３ＢＫだけが回転駆動され、その感光ドラム３ＢＫ上に、前述したところと全く同様にして黒トナー像が形成される。この黒トナー像は、給紙部１５から送り出され、レジストローラ対１２によって所定のタイミングで給送され、矢印Ａ方向に回転する記録媒体搬送ベルト４上に担持されて搬送される記録媒体Ｐ上に転写される。この記録媒体も、定着装置２を通り、このとき、その記録媒体Ｐ上に黒トナー像が定着され、該記録媒体Ｐが排紙部１７に排出される。

ここで、各感光ドラムを識別する必要のあるときは、黒トナー像が形成される感光ドラム３ＢＫを黒用感光ドラムと称し、イエロートナー像、マゼンタトナー像及びシアントナー像がそれそれぞれ形成される感光ドラム３Ｙ乃至３Ｃを、それぞれイエロー用感光ドラム、マゼンタ用感光ドラム及びシアン用感光ドラムと称することにする。さらに、有彩色トナー像が形成される複数の感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃを総称するときは、これをカラー用感光ドラムと言うことにする。先の説明から判るように、本例の画像形成装置は、互いに異なった色の有彩色トナー像がそれぞれ形成される複数のカラー用感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃと、黒トナー像が形成される１つの黒用感光ドラム３ＢＫを有している。

図２は、感光ドラム３Ｙ乃至３ＢＫと、その各感光ドラムを駆動する駆動系を示す説明図であり、図３は黒用感光ドラム３ＢＫと、これを駆動する駆動系を示す斜視図である。図２及び図３に示すように、黒用感光ドラム３ＢＫを固定支持する支持軸１８ＢＫの奥側の端部には、黒用ギア１９ＢＫが、黒用感光ドラム３ＢＫに対して同心状に固定されている。また、図２に示すように、他のカラー用感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃを固定支持する支持軸１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃの奥側端部にも、黒用感光ドラム３ＢＫの場合と同じく、その各感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃと同心状にイエロー用ギア１９Ｙ，マゼンタ用ギア１９Ｍ及びシアン用ギア１９Ｃがそれぞれ固定されている。支持軸１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８ＢＫは、画像形成装置本体の機枠にそれぞれ回転自在に支持されている。また、ここでも、各カラー用感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃに連結されたイエロー用ギア１９Ｙ，マゼンタ用ギア１９Ｍ及びシアン用ギア１９Ｃを総称するときは、これをカラー用ギアと言うことにする。カラー用ギア１９Ｙ乃至１９Ｃと、黒用ギア１９ＢＫとして、同じ形態のギアが使用され、その歯数と径が全て等しく設定されている。

図２及び図３に示すように、黒用ギア１９ＢＫには、第１のモータ２０の出力ギアより成る黒用駆動ギア２１ＢＫが噛み合い、第１のモータ２０の回転が、黒用駆動ギア２１ＢＫと黒用ギア１９ＢＫと支持軸１８ＢＫを介して黒用感光ドラム３ＢＫに伝えられ、黒用感光ドラム３ＢＫが、黒用ギア１９ＢＫと共に、図１及び図２における反時計方向に回転する。このようにして、前述の如くその黒用感光ドラム３ＢＫ上に黒トナー像が形成される。また、マゼンタ用ギア１９Ｍとシアン用ギア１９Ｃには、第２のモータ２２の出力ギアより成るカラー用駆動ギア２１Ａが噛み合い、イエロー用ギア１９Ｙとマゼンタ用ギア１９Ｍには、アイドルギアより成るカラー用駆動ギア２１Ｂが噛み合っている。第２のモータ２２の回転は、カラー用駆動ギア２１Ａを介してマゼンタ用ギア１９Ｍとシアン用ギア１９Ｃにそれぞれ伝えられ、マゼンタ用感光ドラム３Ｍとシアン用感光ドラム３Ｃがそれぞれ図１及び図２における反時計方向に回転し、その各周面にマゼンタトナー像とシアントナー像がそれぞれ形成される。また、マゼンタ用ギア１９Ｍの回転が、今一つのカラー用駆動ギア２１Ｂを介してイエロー用ギア１９Ｙに伝えられ、これによってイエロー用感光ドラム３Ｙが図１及び図２における反時計方向に回転駆動され、これにより前述の如くイエロー用感光ドラム３Ｙの周面にイエロートナー像が形成される。モノクロモード時には、第１及び第２のモータ２０，２２のうちの第１のモータ２０だけが作動し、４本の感光ドラム３Ｙ乃至３ＢＫのうちの黒用感光ドラム３ＢＫだけが回転駆動される。

以上のように、本例の画像形成装置は、各カラー用感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃにそれぞれ同心状に配置され、その各カラー用感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃと共に回転するカラー用ギア１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃと、黒用感光ドラム３ＢＫに同心状に配置され、その黒用感光ドラム３ＢＫと共に回転する黒用ギア１９ＢＫと、各カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃを回転駆動すべく、その各カラー用ギアに噛み合うカラー用駆動ギア２１Ａ，２１Ｂと、黒用ギア１９ＢＫを回転駆動すべく、該黒用ギア１９ＢＫに噛み合う黒用駆動ギア２１ＢＫとを具備しており、しかもカラー用感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃと黒用感光ドラム３ＢＫを回転駆動してそのカラー用感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃと黒用感光ドラム３ＢＫに有彩色トナー像と黒トナー像をそれぞれ形成し、その各トナー像を転写材に重ねて転写してカラー画像を得るカラーモードと、カラー用感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃを停止させ、黒用感光ドラム３ＢＫを回転駆動して該黒用感光ドラム３ＢＫに黒トナー像を形成し、該黒トナー像を転写材に転写して黒画像を得るモノクロモードとを選択可能に構成されている。

また、複数のカラー用ギア１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃと黒用ギア１９ＢＫは、図４に示すように、放射状に延びる同数のリブ２３をそれぞれ有している成形品より成る。例えば、これらのギア１９Ｙ乃至１９ＢＫが、樹脂成形品のギア、或いはダイキャスト法により成形された金属製のギアにより構成されている。また本例のカラー用及び黒用ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫは、図４及び図５に示すように、その中心部から放射状に延びる５本のリブ２３を有し、互いに隣り合うリブ２３の間の角度αは全てほぼ等しく設定されている。かかるリブ付きのギアにおいては、その各リブ２３の間の部分２４の板厚が、リブ２３が形成された部分のギア軸線方向の厚さよりも薄いため、ギアの成形直後の収縮の仕方が、リブ２３の部分と、各リブ２３の間の部分２４とで相違する。その結果、図５に誇張して示すように、カラー用と黒用の各ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫは、リブ２３の設けられた部分で最小の半径となり、隣り合うリブ２３の間の位置において最大の半径となる。このように、ギアの周方向において、その半径が相違していると、その各ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫを、等角速度で回転する各駆動ギア２１Ｂ，２１Ａ，２１ＢＫによって回転駆動したとしても、各ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫと感光ドラム３Ｙ乃至３ＢＫには速度むらが発生し、これによって記録媒体上に転写された重ねトナー像に色ずれが発生するおそれがある。図６は、各感光ドラム３Ｙ乃至３ＢＫの角速度がリブ２３のピッチに対応する周期で変動していることを説明する図である。本例の画像形成装置は、この色ずれの発生を阻止し、ないしは効果的に抑制するため、次の構成が採用されている。

図７は、駆動ギア２１Ａ，２１Ｂ，２１ＢＫと、各ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫのリブ２３の配置状態を示す説明図であり、図７はこれらのギア１９Ｙ乃至１９ＢＫを図２と同じ方向から見たときの様子を示している。また図７においては、各感光ドラム３Ｙ乃至３ＢＫと記録媒体搬送ベルト４を一点鎖線で示してある。

図７から判るように、黒用駆動ギア２１ＢＫが、黒用ギア１９ＢＫのリブ２３の設けられた最小径部分に噛み合っているとき、カラー用駆動ギア２１Ａ，２１Ｂも、カラー用ギア１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｙのリブ２３が設けられた最小径部分に噛み合っている。各ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫの歯数と、その径と、リブ２３の数は全て等しいので、黒用ギア１９ＢＫの隣り合う２つのリブ２３の間の最大径部分が黒用駆動ギア２１ＢＫに噛み合っているときは、カラー用駆動ギア２１Ａ，２１Ｂは、カラー用ギア１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｙの互いに隣り合う２つのリブ２３の間の最大径部分に噛み合うことになる。このように、黒用駆動ギア２１ＢＫが黒用ギア１９ＢＫの最小径部分に噛み合っているとき、カラー用駆動ギア２１Ａ，２１Ｂもカラー用ギア１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｙのほぼ最小径部分に噛み合うように、黒用駆動ギア２１ＢＫとカラー用駆動ギア２１Ａ，２１Ｂの位置が設定されているのである。この構成を第１の構成とする。

次に、各感光ドラム３Ｙ乃至３ＢＫから記録媒体Ｐにトナー像が転写される位置を転写位置と称することにし、その各転写位置を図２及び図７に符号Ｔを付して示す。さらに、互いに隣り合うカラー用感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃと黒用感光ドラム３ＢＫの転写位置Ｔの間の距離をＬ、各カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃと黒用ギア１９ＢＫにそれぞれ設けられたリブの数をｋ、カラー用感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃと黒用感光ドラム３ＢＫの直径をＤ、ｎを整数としたとき、本例の画像形成装置においては、
Ｌ≒ｎ（πＤ／ｋ）
を満たすように、Ｌ，ｋ及びＤが設定されている。この構成を第２の構成とする。より具体的に示すと、図示したギア１９Ｙ乃至１９ＢＫのリブ２３の本数ｋは５であるので、感光ドラムの直径Ｄが４０ｍｍ、ｎが４であるとすると、転写間距離Ｌは、約１００．５ｍｍとなる。

さらに、本例の画像形成装置においては、図７から判るように、カラーモード時に、カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃの周方向におけるリブ２３の位置と、黒用ギア１９ＢＫの周方向におけるリブ２３の位置とがほぼ一致するように、カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃと黒用ギア１９ＢＫが配置されている。全てのギア１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９ＢＫのリブ２３の配置状態が同じ状態に揃っているのである。すなわち、図７に示すように、黒用ギア１９ＢＫの１つのリブ２３の先端部が転写位置Ｔにあるときは、全てのカラー用ギア１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃの１つのリブの先端部も転写位置にある。かかる構成を第３の構成とする。

上述した第１乃至第３の構成を採用することによって、各感光ドラム３Ｙ乃至３ＢＫのリブ２３に基因する速度変動の周期を合せることができるので、記録媒体Ｐ上に転写された重ねトナー像の色ずれをなくし、或いはこれを無視できる程度に抑えることができ、その画質を高めることができる。図８は、各感光ドラム３Ｙ乃至３ＢＫの角速度変動の周期の位相が揃っていることを示す説明図であり、これにより、各感光ドラムの角速度変動による色ずれの発生を防止できる。なお、図８におけるＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫは、各感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫの角速度をそれぞれ示している。

また、前述の第２の構成において、ｎが整数であれば、重ねトナー像の色ずれを最小にすることができ、逆にｎが「整数＋０．５」であると、色ずれは最悪となる。従って、ｎが整数でなくとも、「整数±０．１」程度であれば、色ずれを低減することができる。

ところで、複数のカラー用ギア１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃは、その周方向における各リブ２３の位置が図７に示したようにほぼ一致するように、各支持軸１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃに予め組み付けられている。従って、これらのギア１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃがどのように回転しようとも、その各リブ２３の位相状態は、常に一致し、これが変化することはない。ところが、モノクロモード時にカラー用感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃは回転せず、黒用感光ドラム３ＢＫだけが回転するので、モノクロモードを行った後、そのままの状態でカラーモードを実行したとすると、カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃの各リブ２３の位置と、黒用ギア１９ＢＫのリブ２３の位置関係が狂ったままカラー画像形成動作が行われ、色ずれが発生するおそれがある。そこで、本例の画像形成装置には、モノクロモードからカラーモードにモードが切り換えられるとき、そのカラーモードの実行に先立って、黒用ギア１９ＢＫの周方向におけるリブ２３の位置を、カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃの周方向におけるリブ２３の位置にほぼ一致させる制御手段が設けられている。以下にその具体的構成例を説明する。

図２、図３及び図７に示すように、画像形成装置本体の機枠には、光透過型のフォトセンサより成る黒用センサ２５Ａが取り付けられ、その黒用センサ２５Ａの発光素子と受光素子は黒用ギア１９ＢＫを挟んだ状態で位置している。同様に図２及び図７に示すように、画像形成装置本体の機枠には、光透過型のフォトセンサより成るカラー用センサ２５Ｂが設けられ、そのセンサ２５Ｂの発光素子と受光素子がカラー用ギア１９Ｙを挟んだ状態で位置している。黒用センサ２５Ａとカラー用センサ２５Ｂのギア１９ＢＫ，１９Ｙの周方向における位置は同一となっている。また図７では、センサ２５Ａ，２５Ｂを一点鎖線で示してある。

ここで、ギア１９Ｙ，１９ＢＫが例えば白色のポリアセタールにより構成されていたとすると、各ギア１９ＢＫ，１９Ｙのリブ２３が、各センサ２５Ａ，２５Ｂの発光素子と受光素子の間に位置したときは、リブの厚みは大きいので、発光素子から出射した光は受光素子に入射しない。発光素子と受光素子の間に、各ギア１９ＢＫ，１９Ｙのリブ２３のない部分２４が位置すると、この部分の板厚は薄いので、発光素子から出射した光はこの部分を透過して受光素子に入射する。このため、各センサ２５Ａ，２５Ｂによって各ギア１９ＢＫ，１９Ｙのリブ２３を検知することができる。黒用センサ２５Ａとカラー用センサ２５Ｂとして、光反射型のフォトセンサなどを用いることもできる。

カラーモードで画像形成動作を行うときは、この動作開始前に、第１のモータ２０を作動させて黒用ギア１９ＢＫを図２における反時計方向に回転駆動する（図９のＳ１）。次いで、黒用センサ２５Ａが黒用ギア１９ＢＫのリブ２３を検知したとき（図９のＳ２）、第１のモータ２０を停止させる（図９のＳ３）。引き続き、第２のモータ２２を作動させてカラー用感光ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃを回転駆動し（図９のＳ４）、カラー用センサ２５Ｂがイエロー用ギア１９Ｙのリブ２３を検知したとき（同Ｓ５）、第２のモータ２２を停止させる（同Ｓ６）。これにより、全てのギア１９Ｙ乃至１９ＢＫのリブ２３の位置を図７に示した状態に一致させることができ、この状態でカラーモードによる画像形成動作を行うことによって、色ずれのないカラー画像を得ることができる。また、本例の各ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫのリブ２３の数は５本であるから、モータ２０，２２を停止させるまでに感光ドラムを最大で１／５周分回転させればよく、リブ２３の位相合せに必要とされる時間を短縮することができる。また、センサ２５Ａ，２５Ｂを２個用いるだけで、全てのギア１９Ｙ乃至１９ＢＫのリブ２３の位置を一致させることができる。

上述した例では、カラーモードによる画像形成動作を開始する直前に、リブ２３の位置を合せる位相合せ動作を行ったが、モノクロモードによる画像形成動作を終了したときに、各ギアのリブの位置が一致するように、各ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫを停止させるようにしてもよい。

上述のように、本例の制御手段は、１つのカラー用ギア１９Ｙのリブ２３を検知するカラー用センサ２５Ｂと、黒用ギア１９ＢＫのリブ２３を検知する黒用センサ２５Ａとを有し、カラー用センサ２５Ｂが、回転するカラー用ギア１９Ｙのリブ２３を検知したとき、該カラー用ギア１９Ｙを停止させ、黒用センサ２５Ａが、回転する黒用ギア１９ＢＫのリブ２３を検知したとき、その黒用ギア１９ＢＫを停止させるように構成されている。

以上説明した各構成は、複数の感光ドラムに形成された各トナー像を、中間転写体より成る転写材に重ねて転写し、その重ねトナー像を記録媒体に転写する中間転写方式の画像形成装置にも適用できるものである。

画像形成装置の一例を示す概略断面図である。各感光ドラムと、その各感光ドラムを駆動する駆動系の一例を示す概略図である。黒用感光ドラムを回転駆動する駆動系の斜視図である。黒用ギアとカラー用ギアを示す斜視図である。黒用ギアとカラー用ギアの半径がその周方向において不均一となっていることを示す説明図である。黒用感光ドラムとカラー用感光ドラムの角速度変動を説明する図である。カラー用ギアと黒用ギアのリブの位置が揃っていることを示す説明図である。カラー用感光ドラムと黒用感光ドラムの角速度変動の位相が揃っていることを示す説明図である。カラー用ギアと黒用ギアのリブの位相合せ動作を示すフローチャートである。

符号の説明

３Ｙ，３Ｍ，３Ｃカラー用感光ドラム
３ＢＫ黒用感光ドラム
１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃカラー用ギア
１９ＢＫ黒用ギア
２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃカラー用駆動ギア
２１ＢＫ黒用駆動ギア
２３リブ
２５Ａ黒用センサ
２５Ｂカラー用センサ

Claims

互いに異なった色の有彩色トナー像がそれぞれ形成される複数のカラー用感光ドラムと、黒トナー像が形成される１つの黒用感光ドラムと、各カラー用感光ドラムにそれぞれ同心状に配置され、その各カラー用感光ドラムと共に回転するカラー用ギアと、黒用感光ドラムに同心状に配置され、その黒用感光ドラムと共に回転する黒用ギアと、各カラー用ギアを回転駆動すべく、その各カラー用ギアに噛み合うカラー用駆動ギアと、黒用ギアを回転駆動すべく、該黒用ギアに噛み合う黒用駆動ギアとを具備し、カラー用感光ドラムと黒用感光ドラムを回転駆動してそのカラー用感光ドラムと黒用感光ドラムに有彩色トナー像と黒トナー像をそれぞれ形成し、その各トナー像を転写材に重ねて転写してカラー画像を得るカラーモードと、カラー用感光ドラムを停止させ、黒用感光ドラムを回転駆動して該黒用感光ドラムに黒トナー像を形成し、該黒トナー像を転写材に転写して黒画像を得るモノクロモードとを選択可能であって、前記複数のカラー用ギアと黒用ギアは、放射状に延びる同数のリブをそれぞれ有している成形品より成る画像形成装置において、
前記黒用駆動ギアが黒用ギアの最小径部分に噛み合っているとき、カラー用駆動ギアもカラー用ギアのほぼ最小径部分に噛み合うように、黒用駆動ギアとカラー用駆動ギアの位置を設定すると共に、互いに隣り合うカラー用感光ドラムと黒用感光ドラムの転写位置間の距離をＬ、各カラー用ギアと黒用ギアにそれぞれ設けられたリブの数をｋ、カラー用感光ドラムと黒用感光ドラムの直径をＤ、ｎを整数としたとき、
Ｌ≒ｎ（πＤ／ｋ）
を満たすように、Ｌ，ｋ及びＤを設定し、カラーモード時には、カラー用ギアの周方向におけるリブの位置と、黒用ギアの周方向におけるリブの位置とがほぼ一致するように、カラー用ギアと黒用ギアが配置されていて、前記複数のカラー用ギアは、その周方向における各リブの位置がほぼ一致するように組み付けられ、前記モノクロモードからカラーモードにモードが切り換えられるとき、そのカラーモードの実行に先立って、黒用ギアの周方向におけるリブの位置を、カラー用ギアの周方向におけるリブの位置にほぼ一致させる制御手段を具備し、該制御手段は、１つのカラー用ギアのリブを検知するカラー用センサと、黒用ギアのリブを検知する黒用センサとを有し、前記カラー用センサが、回転するカラー用ギアのリブを検知したとき、該カラー用ギアを停止させ、前記黒用センサが、回転する黒用ギアのリブを検知したとき、黒用ギアを停止させるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。